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大跨度刚桁架斜拉桥理想成桥状态和施工阶段力学行为分析
| 论文题名： | 大跨度刚桁架斜拉桥理想成桥状态和施工阶段力学行为分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;成桥状态;施工阶段;力学行为;无应力状态倒拆法 |
| 摘要： | 大跨度斜拉桥是由索、塔、梁三种基本构件组成的高次超静定柔性结构体系，其具有理想成桥状态内力状态的多样性、施工阶段理想状态与理想成桥状态高度耦合和施工阶段结构行为几何非线性三大特点。本论文主要以一座大跨度公铁两用钢桁架特大斜拉桥为例，研究了斜拉桥理想成桥状态和施工阶段理想状态的确定方法，同时采用线性和考虑几何非线性效应的两种计算方法分析了三种不同施工方案施工阶段力学行为特点，主要研究内容包括以下几个方面: 1、简述了斜拉桥结构静力分析的基本理论，主要介绍了结构有限元法的基本原理、斜拉桥几何非线性分析理论的发展历程、斜拉桥成桥状态索力优化和施工阶段理想状态确定的基本理论。 2、通过刚性支承梁法和影响矩阵法综合确定了斜拉桥的理想成桥状态，对比分析得出影响矩阵法在确定斜拉桥理想成桥状态方面较优，同时提出了采用主桁上下弦杆之间的轴力差作为钢桁架斜拉桥优化时主梁内力理想状态的判定准则。 3、在分析总结了传统倒拆法的不足的基础上，基于无应力状态原理提出了无应力状态倒拆法。无应力状态倒拆法以结构的无应力状态量作为理想成桥状态和施工阶段理想状态的纽带，采用悬链线索单元来模拟斜拉索，可以精确考虑施工过程中结构的几何非线性。 4、采用线性和考虑几何非线性效应的两种计算方法分析了三种不同施工方案施工阶段力学行为特点。研究表明:在边跨合龙前，主梁处于对称悬臂状态时，不对称荷载的出现将会引起塔顶偏位、塔底弯矩以及主梁安装标高的突变，在施工过程中应该尽可能的避免，同时当必须考虑不平衡荷载产生的影响时，采用线性计算将会产生巨大的误差，必须考虑几何非线性效应的影响;在边跨合龙后，主梁处于不对称单悬臂施工阶段，此时几何非线性效应增量较对称悬臂状态要大，塔梁处固结有利于减小塔顶的偏位和塔底的弯矩。 |
| 作者： | 诸志强 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 郑史雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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